高分子物理大題整理高化試卷中會(huì)有60分左右的原題（包括大題、小題）從平時(shí)作業(yè)中選出，請大家重視，另外，比較題會(huì)以綜合的形式出現(xiàn)。1）比較?柔順性（P21）Tg（P145）（第一、五章）?Tm（P161）、結(jié)晶能力（P152）（第五章）?耐熱性高低（Tm,Tg），耐寒性（Tg.Tb）（第一、五、十章）?拉伸強(qiáng)度^244）、沖擊強(qiáng)度（P255）（第八章）?耐溶劑（油、水）性（第四章）?抗蠕變性（P192）（第七章）2）畫圖、解釋

:Mfil咬型.也4Eft蚯W.<ItTinirirrihHrHriTtQ耶口即.應(yīng)力泌安圖梏建化辿鳧號:Mfil咬型.也4Eft蚯W.<ItTinirirrihHrHriTtQ耶口即.應(yīng)力泌安圖梏建化辿鳧號EIK結(jié)戰(zhàn)、1FM分j5姍［橡晌疏化）及主］慶度丁耳（增理LTRTe郵韌姓模定村伸斕4沖屆率與州枚炫溫度'作用迎率M8A用實(shí)線畫出下表?xiàng)l件1下，給材料施加定應(yīng)力緩慢升溫時(shí)的形變-溫度（要標(biāo)示特征溫度條件1條件2形變-溫度曲線（要標(biāo)示特征溫度的具體值）曲線1尼龍66結(jié)晶度為45%結(jié)晶度為25%PE分子量2x104分子量2x1073聚二甲基硅氧烷IPP4PMMA自由基聚合產(chǎn)品配位聚合產(chǎn)品5天然橡膠硫化前硫化后6聚異丁烯交聯(lián)度30%交聯(lián)度70%比體積-溫度（要標(biāo)示特征溫度的具體值）曲線7聚醋酸乙烯酯降溫速率5^/h降溫速率40^/hDSC曲線8PET淬冷得到的樣品退火得到的樣品

?；琛；琛?身78第八章：。-￡曲線（畫圖，特征點(diǎn)，條件變化時(shí)曲線的變化）（2,3）★2.在一圖上畫出天然橡膠、無規(guī)立構(gòu)聚苯乙烯、聚碳酸酯、全同立構(gòu)聚丙烯、HDPE、聚氯乙烯在室溫和中等拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線示意圖。并說明可從曲線上可得到哪些有用的物理量（模量和伸長率大小參看表8-2）★3已知聚甲基丙烯酸甲酯的應(yīng)力松弛模量E（t）-T曲線如右圖所示，指出圖中▲標(biāo)注的溫度下材料處于什么力學(xué)狀態(tài)，分別畫出四個(gè)狀態(tài)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線（其它測試條件同）。3）解釋現(xiàn)象和簡答第三四章：三丁腈橡膠的耐油（機(jī)油）性好極性的丁腈橡膠與非極性的機(jī)油不相容順丁橡膠生產(chǎn)的球鞋長期與機(jī)油接觸會(huì)脹大變形順丁橡膠在極性相近的機(jī)油中會(huì)發(fā)生溶脹尼龍66室溫下可溶于濃硫酸，而等規(guī)聚丙烯卻要在1301左右才能溶于十氫萘。40%硫酸在常溫下是極性結(jié)晶尼龍的溶劑聚乙烯醇可溶于熱水聚乙烯醇與水都是極性的且含有相似基團(tuán)，熱水加速溶解為什么聚四氟乙烯（Tm=327。。難以找到合適的溶劑溶解聚四氟乙烯（Tm=327。）為非極性結(jié)晶聚合物，需要加熱到熔點(diǎn)附近才能溶解，很難找到如此高沸點(diǎn)的溶劑。6苯乙烯-丁二烯共聚物（5=16.6）不能溶于5=14.4的戊烷，也不能溶于5=18.6的乙酸乙酯，但卻能溶于這兩種溶劑的1:1的混合溶劑中。戊烷和乙酸乙酯的溶度參數(shù)分別比苯乙烯-丁二烯共聚物的5=16.6偏低和偏高，故故不能溶解，將兩種溶劑以1:1的混合時(shí)，得到的混合溶劑5=16.5，可以溶解。聚氯乙烯的5=19.4，與氯仿（5=19.0）及環(huán)己酮（5=20.2）均相近，但聚氯乙烯可溶于環(huán)己酮而不溶于氯仿。從溶劑化角度考慮，聚氯乙烯為親電性的，氯仿同為親電性，〃酸”“酸〃不能溶解，而環(huán)己酮為親和性的，’'酸〃’'堿〃作用可以溶解。8..苯和二甲苯有大致相同的5,但溶解全同聚丙烯卻選擇后者。全同聚丙烯為非極性結(jié)晶聚合物，需要高溫溶解，苯的沸點(diǎn)為80°C,,二甲苯為1401,古攵選用二甲苯。第五章：6.7,8.9.106.有兩種乙烯和丙烯的共聚物，其組成相同（均為65%乙烯和35%丙烯），但其中一種室溫時(shí)是橡膠狀的，一直穩(wěn)定降至約-70誨寸才變硬，另一種室溫時(shí)卻108LgE是硬而韌又不透明的材料。試解釋他們在在結(jié)構(gòu)上的差別。前者是無規(guī)共聚物，丙烯上的甲基在分子鏈上是無規(guī)排列的，這樣在晶格中分子鏈難以堆砌整齊，所以不能結(jié)晶，乙烯和丙烯結(jié)構(gòu)單元無規(guī)構(gòu)成的鏈為柔順鏈，是室溫呈橡膠狀的透明聚合物。后者是乙烯和等規(guī)立構(gòu)聚丙烯的嵌段共聚物，各自的長鏈結(jié)構(gòu)保持獨(dú)立性，分另U排列晶格，從而形成硬而韌的塑料，且不透明。7.下表中為什么PE和PTFE的聚能密度相差不大而熔點(diǎn)相差很大？PET和Nylon-66的聚能相差很大而其熔點(diǎn)卻基本相同。聚合物聚能密度J/cm3熔點(diǎn)（C）PE259137PTFE286327PET477265Nylon-66774264熔點(diǎn)時(shí)△H與分子間力（聚能密度）成正比，△S與熔融前后分子的混亂度的變化有關(guān)PE和PTFE聚能密度近似，故山近似，但PE為柔順鏈，熔融前后分子的混亂度變化大，即?Sm大，而F的電負(fù)性很強(qiáng)故原子之間斥力大，所以高分子鏈?zhǔn)莿傂裕?Sm小。所以PTFE的Tm高。PET分子間力雖然比Nylon-66（有氫鍵）小，但因PET主鏈有苯環(huán)故分子鏈剛性要高于Nylon-66,?Sm也小，所以二者的熔點(diǎn)基本相同。舉例說明是否容易結(jié)晶和結(jié)晶度高的聚合物耐熱性就一定是高的？不一定，例如聚乙烯非常容易結(jié)晶，但其Tm只有1351，而聚碳酸酯雖然不結(jié)晶，但其丁9高達(dá)1501，耐熱性要高于聚乙烯。所以聚合物的耐熱性要綜合考慮多層次結(jié)構(gòu)。解釋以下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象1）結(jié)晶聚合物的熔點(diǎn)與熔限會(huì)因結(jié)晶溫度的不同而發(fā)生變化。高分子晶體的熔點(diǎn)測定是按照開始熔融（或完全熔融時(shí)）的溫度確定的。高分子的結(jié)晶是通過鏈段的協(xié)同運(yùn)動(dòng)排入晶格的。由于鏈段運(yùn)動(dòng)有強(qiáng)烈的溫度、時(shí)間依賴性，所以高分子結(jié)晶也具有很強(qiáng)的對溫度、時(shí)間的依賴性。結(jié)晶溫度過低（過冷程度高）則分子鏈活動(dòng)能力低，結(jié)晶不完善，熔限寬，所確定的Tm低，而結(jié)晶溫度高（接近Tm）時(shí)結(jié)晶度高，晶粒完善，故熔限窄，所確定的Tm高。2）無規(guī)聚醋酸乙烯酯為非晶態(tài)高聚物，但水解產(chǎn)物聚乙烯醇卻能結(jié)晶。無規(guī)聚醋酸乙烯酯因側(cè)基無規(guī)排列，無法形成三維有序的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，故為非晶聚合物。而聚乙烯醇由于羥基體積小，對分子鏈的幾何結(jié)構(gòu)規(guī)整性破壞較小，加之分子間的氫鍵定位效應(yīng)，因而能形成部分有序排列的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度可達(dá)60%。mmmSHT??=）①分別將PE、PET和PS從其熔融態(tài)淬冷至室溫PE是半透明的而PET和PS是透明的。②將上述的PET試樣，在接近玻璃化溫度下進(jìn)行拉伸，發(fā)現(xiàn)試樣外觀由透明變?yōu)闇啙?。③將透明的聚酯薄膜室溫下在二氧六環(huán)中浸泡數(shù)分鐘就變成不透明，這是為什么？（知識點(diǎn)，考試時(shí)不寫：高聚物的晶態(tài)結(jié)構(gòu)總是晶區(qū)與非晶區(qū)共存，而晶區(qū)與非晶區(qū)的密度不同，物質(zhì)的折光率與密度有關(guān)。因此，高聚物的晶區(qū)與非晶區(qū)折光率不同。光線通過結(jié)晶高聚物時(shí)，在晶區(qū)界面上必然發(fā)生折射、反射和散射，不能直接通過，故兩相并存的結(jié)晶高聚物通常呈乳白色，不透明或半透明，如聚乙烯、尼龍等。當(dāng)結(jié)晶度減小時(shí)，透明度增加。對于完全非晶的高聚物，光線能完全通過，通常是透明的，如有機(jī)玻璃、聚苯乙烯等。）從熔融態(tài)淬冷至室溫時(shí)，PE由于結(jié)晶能力特別強(qiáng)（即使用液氮（-1961）將其容體淬冷也得不到完全非晶體），總是晶區(qū)與非晶區(qū)共存，因而呈現(xiàn)半透明。PET因主鏈上有苯環(huán)，故結(jié)晶速度慢，由于無足夠的時(shí)間使其鏈段排入晶格，結(jié)果得到的是非晶態(tài)故而呈透明性。無規(guī)立構(gòu)的PS在任何條件下都不能結(jié)晶，所以呈現(xiàn)透明性。進(jìn)行拉伸，由于拉伸使得大分子鏈或鏈段在外力的方向上取向而PET在接近Tg呈現(xiàn)一定的有序性，使之容易結(jié)晶。由于結(jié)晶，使之由透明變?yōu)闇啙?。拉伸有利于結(jié)晶。溶劑誘導(dǎo)結(jié)晶，二氧六環(huán)滲入PET分子鏈之間降低了高分子鏈間相互作用力，使鏈段更易運(yùn)動(dòng)，從而快速結(jié)晶。第七章：二（1）解釋以下現(xiàn)象1） 在動(dòng)態(tài)條件下工作的非晶塑料制件比在靜態(tài)下更耐熱。動(dòng)態(tài)條件下，作用速率快，故動(dòng)態(tài)條件下塑料的Tg高于靜態(tài)條件下的Tg,而Tg為非晶態(tài)塑料使用的上限。2） 用聚氯乙烯板作的貯槽，使用幾年以后，貯槽變形，采用加熱的方法也不能恢復(fù)原狀。聚氯乙烯因極性相斥故纏結(jié)少易蠕變，隨時(shí)間的延長，逐漸發(fā)生分子整鏈相對位移而產(chǎn)生永久形變。3） 塑料打包帶最初具有很強(qiáng)的繃緊力，經(jīng)過一段時(shí)間后會(huì)越來越松懈。未交聯(lián)的聚合物在力長期作用下逐漸發(fā)生鏈段運(yùn)動(dòng)，纏結(jié)點(diǎn)散開，分子鏈調(diào)整構(gòu)象，應(yīng)力逐漸減弱，繃緊力逐漸減小。4） 長時(shí)間在高速公路上行駛的汽車輪胎溫度會(huì)很高，所以要隔一定時(shí)間要在服務(wù)站休息。輪胎高速行駛時(shí)受到交變應(yīng)力的作用，會(huì)因滯后而產(chǎn)生力學(xué)損耗，以熱能形式散發(fā)。5） 塑料成型過程中有時(shí)會(huì)對制件進(jìn)行后期熱處理。塑料成型過程中因牽伸或與管壁摩擦而使分子鏈沿運(yùn)動(dòng)方向伸展，若冷卻定型太快，來不及回縮成蜷曲的平衡狀態(tài)，則會(huì)在制品部產(chǎn)生應(yīng)力，導(dǎo)致材料易發(fā)生破壞，后期熱處理則可促使鏈段調(diào)整構(gòu)象消除應(yīng)力。6） 聚合物彈性體可選用做減震降噪材料，例如在樓板上安裝振動(dòng)裝置時(shí)，若樓板與機(jī)座間安放橡皮墊，樓板的振動(dòng)大大減弱或完全消失。聚合物彈性體在室溫條件下受到交變的振動(dòng)或音波作用時(shí)會(huì)有較大的損耗，使得反彈回的儲(chǔ)能有大幅降低，振動(dòng)大大減弱或完全消失7） 毛衣袖口長期穿著后會(huì)變松變大，如何使其恢復(fù)彈性重新變緊。毛衣袖口變松是因?yàn)殚L時(shí)間穿脫發(fā)生了蠕變，可將毛衣袖口扎緊，然后用熱吹風(fēng)或熱蒸汽處理，使分子鏈重新卷曲而變緊。第八章：（6、7、8）增強(qiáng)增韌增塑（為什么要改性，怎么改，機(jī)理）PS/PMMA/PVC/PP增韌，橡膠/環(huán)氧樹脂（玻璃鋼）增強(qiáng)，PVC增塑）6、 如何采用物理改性的方法制備下列材料？簡述其改性機(jī)理。⑴高抗沖擊聚氯乙烯加入少量CPE（氯化聚乙烯）彈性體增韌機(jī)理：CPE彈性體粒子作為應(yīng)力集中物，在外力作用下，出現(xiàn)與拉伸方向成45°角的剪切滑移變形帶，分子運(yùn)動(dòng)及產(chǎn)生的新表面吸收一部分外界的沖擊能，達(dá)到增韌目的。（2） 高強(qiáng)度尼龍纖維單向拉伸取向機(jī)理：分子鏈沿取向方向擇優(yōu)排列，化學(xué)鍵力大大增強(qiáng)。（3） 高強(qiáng)度、高耐折性的聚酯薄膜雙向拉伸機(jī)理：雙向拉伸使薄膜平面上分子鏈的化學(xué)鍵力增強(qiáng)且平面雙向同性，使材料在反復(fù)折疊時(shí)能有更高強(qiáng)度和抗斷裂性。①試述橡膠增韌脆性聚苯乙烯的機(jī)理，如何做到既增強(qiáng)了抗沖擊性能又不至于過多地降低材料的模量和強(qiáng)度？圖示其合金相結(jié)構(gòu)。聚苯乙烯的苯環(huán)側(cè)基使其室溫下呈現(xiàn)很高脆性，其增韌方法是：合成時(shí)在苯乙烯單體加入5-15%的順丁橡膠彈性體微粒，形成連續(xù)相為聚苯乙烯（海），分散相為順丁橡膠（島），且二者界面為接枝共聚物（島中有海）的海島型兩相結(jié)構(gòu)；i連續(xù)的聚苯乙烯相和與順丁橡膠界面形成的接枝共聚物的良好相容性保證了材料的強(qiáng)度基本不變；的順丁橡膠微粒作為應(yīng)力集中物在基體間引發(fā)大量銀紋，形成新表面而吸收大量沖擊能，同時(shí)橡膠粒子及不同方向的銀紋使應(yīng)力場相互干擾，阻礙了銀紋的進(jìn)一步發(fā)展，使銀紋不至形成破壞性裂紋，達(dá)到增韌改性的目的。畫出增韌前后的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和動(dòng)態(tài)力學(xué)譜的特點(diǎn)（畫圖說明）8.寫出下列聚合物的結(jié)構(gòu)式，并從結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)分析1）順丁橡膠用作輪胎，2）聚丙烯用作汽車保險(xiǎn)杠，3）環(huán)氧樹脂用作飛機(jī)尾翼，4）聚氯乙烯用作人造革時(shí)在力學(xué)性能方面有什么不足？如何改性，簡述改性機(jī)理。1）順丁橡膠為非極性非晶聚合物，分子間作用力小，使其強(qiáng)度較差，做汽車輪胎時(shí)抗撕裂強(qiáng)度不夠，需要對其增強(qiáng)改性改性方法1在順丁橡膠中加入活性粒子如碳黑。機(jī)理：碳黑粒子的活性表面較強(qiáng)烈吸附橡膠分子鏈。形成鏈間物理交聯(lián)，均勻分布負(fù)荷，達(dá)到增強(qiáng)的目的改性方法2在順丁橡膠中加入纖維織物（簾子布），形成“復(fù)合材料”，機(jī)理：通過復(fù)合來顯著提高丁苯橡膠的力學(xué)強(qiáng)度，用纖維（玻璃纖維、碳纖維，簾子布等）來承受應(yīng)力，而基體樹脂則起粘結(jié)、傳遞應(yīng)力的作用2）聚丙烯冷卻成型時(shí)會(huì)形成球晶，其晶體結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)一定的脆性，故在做汽車保險(xiǎn)桿時(shí)韌性不夠，需要進(jìn)一步增韌改性方法1、用少量EPDM乙丙橡膠或POE彈性體（茂金屬催化的聚烯烴）共混增韌機(jī)理：POE或EPDM彈性體粒子作為應(yīng)力集中物，在外力作用下誘發(fā)剪切帶和銀紋，吸收能量。同時(shí)彈性體粒子和剪切帶控制和終止銀紋發(fā)展，使銀紋不至形成破壞性裂紋。改性方法2、成型過程中加入成核劑以減小球晶尺寸。3）飛機(jī)尾翼材料要求具有很高的強(qiáng)度，因而需要對環(huán)氧樹脂增強(qiáng)改性改性方法：加入纖維，如碳纖維，芳綸纖維等與環(huán)氧樹脂復(fù)合而使其具有與金屬相當(dāng)?shù)牧W(xué)強(qiáng)度機(jī)理：利用纖維的高強(qiáng)度以承受應(yīng)力，利用基體樹脂的塑性流動(dòng)及其與纖維的粘結(jié)性以傳遞應(yīng)力。）PVC的Tg為87°C，室溫下處于玻璃態(tài)，為硬質(zhì)塑料，不能做成柔軟的人造革，要對其進(jìn)行增塑改性。改性方法：在PVC中加入高沸點(diǎn)、低揮發(fā)性并能與高聚物相混容的小分子物質(zhì)即增塑劑如鄰苯二甲酸二丁酯DBP或鄰苯二甲酸二辛酯DOP，將其Tg降低到室溫以下，使其處于高彈狀態(tài)。機(jī)理：極性增塑劑的〃極性替代作用”部分破壞了原來PVC極性高分子鏈間的物理交聯(lián)點(diǎn)，使鏈段的運(yùn)動(dòng)阻力變小，Tg下降，成為室溫條件下處于彈性態(tài)的柔軟材料。第九、十章2、4、5、6、7、82、成型加工過程中，聚合物熔體的流動(dòng)規(guī)律